C++ 가상 함수에 대한 심층 분석: 유형 삭제 및 다형성 구현-C++-php.cn

C++ 가상 함수에 대한 심층 분석: 유형 삭제 및 다형성 구현

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풀어 주다： 2024-04-29 08:54:02

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C++ 가상 함수는 다형성을 구현하고 유형 삭제를 통해 객체 유형 정보를 분리하므로 컴파일러는 공용 인터페이스만 인식합니다. 가상 포인터 테이블은 가상 함수 주소를 저장합니다. 기본 클래스 포인터가 파생 클래스 객체를 가리키면 파생 클래스 가상 포인터 테이블을 가리키는 파생 클래스 포인터가 기본 클래스 포인터가 가리키는 가상 포인터 테이블을 대체하므로 다형성이 달성됩니다. .

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C++ 가상 함수에 대한 심층 분석: 유형 삭제 및 다형성 구현

객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 다형성은 공개 인터페이스 세트를 사용하여 조작할 수 있게 해주는 중요한 아이디어입니다. 다양한 유형의 개체. C++ 언어는 가상 함수를 통해 다형성을 구현합니다. 가상 함수는 유형 정보를 객체에서 분리하고 다양한 객체 유형을 공통된 방식으로 처리할 수 있도록 해줍니다.

유형 삭제

컴파일러가 가상 함수를 발견하면 해당 함수를 유형 삭제합니다. 즉, 객체의 유형 정보를 제거합니다. 따라서 기본 클래스 포인터가 파생 클래스 개체를 가리키는 경우 컴파일러는 더 이상 개체의 정확한 유형을 알 수 없습니다. 대신 기본 클래스 인터페이스인 객체의 공용 인터페이스에 대해서만 알고 있습니다.

다형성 구현

C++ 가상 함수는 가상 포인터라는 메서드 테이블을 통해 구현됩니다. 각 클래스에는 클래스의 모든 가상 함수 주소를 나열하는 가상 포인터 테이블(VTABLE)이 있습니다. 기본 클래스 포인터가 파생 클래스 개체를 가리키는 경우 컴파일러는 기본 클래스 포인터가 가리키는 원래 가상 포인터 테이블을 파생 클래스 VTABLE을 가리키는 파생 클래스 포인터로 바꿉니다.

실용 사례

다음은 실제로 유형 삭제 및 다형성을 보여주는 C++ 가상 함수의 예입니다.

#include <iostream>

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0; // 纯虚函数
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a rectangle" << std::endl;
    }
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override {
        std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Shape* shapes[] = {new Rectangle(), new Circle()}; // 类型擦除: 数组中包含不同类型的 Shape 对象

    for (Shape* shape : shapes) {
        shape->draw(); // 多态: 无论对象的实际类型如何，都会调用正确的 draw() 方法
    }

    return 0;
}

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이 예에서는 Shape 基类和两个派生类 Rectangle 和 Circle。Shape 基类包含一个纯虚函数 draw()，而派生类实现了该函数。在 main() 函数中，我们创建一个 Shape 指针数组，指向 Rectangle 和 Circle 对象。由于 draw() 函数是虚函数，因此当我们通过基类指针调用 draw() 时，它将调用派生类的 draw() 메서드를 정의하여 다형성을 달성합니다.